(57)【要約】【課題】通信リソースの減少を抑え、基地局の処理負担を減らすことができるＯＦＤＭＡ方式の通信システムを得る。【解決手段】基地局１０から複数の端末のうちの少なくとも１つの端末２０に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部１４と、複数の端末のうちの少なくとも１つの端末２０から基地局１０に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部２４と、を備えており、前記ダウンリンクフレームと前記アップリンクフレームにおいて各端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置は同じであり、前記基地局は、前記端末に対する前記サブチャネルの割り当てを示す割り当て情報を共通の情報として、当該端末に対し前記ダウンリンクフレームにおいて毎フレームごとに通知することを特徴とする。【選択図】図３
2010022057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と複数の端末との間において１つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行うＯＦＤＭＡ方式の通信システムにおいて、
前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも１つの端末に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部と、
前記複数の端末のうちの少なくとも１つの端末から前記基地局に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部と、
を備え、
前記ダウンリンクフレームにおいて、毎フレームごとに適応的に前記複数の各端末のうちの１つの端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置と、前記アップリンクフレームにおいて、毎フレームごとに適応的に当該端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置とは同じであり、
前記基地局は、前記端末に対する前記サブチャネルの割り当てを示す割り当て情報を共通の情報として、当該端末に対し前記ダウンリンクフレームにおいて毎フレームごとに通知する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記割り当て情報は、各サブチャネル配置に対応したビット列で表されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
基地局と複数の端末との間において１つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行うＯＦＤＭＡ方式の通信方法において、
前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも１つの端末に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームと、前記複数の端末のうちの少なくとも１つの端末から前記基地局に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームと、を含み、
前記ダウンリンクフレームにおいて、毎フレームごとに適応的に前記複数の各端末のうちの１つの端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置と、前記アップリンクフレームにおいて、毎フレームごとに適応的に当該端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置とは同じ構成であり、
前記基地局は、前記端末に対する前記サブチャネルの割り当てを示す割り当て情報を共通の情報として、当該端末に対し前記ダウンリンクフレームにおいて毎フレームごとに通知する、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項４】
前記割り当て情報は、各サブチャネル配置に対応したビット列で表されることを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭＡ方式の通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル携帯電話システムやＰＨＳシステムなどの無線アクセス方式として、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）とＴＤＤ(Time Division Duplex：時分割双方向伝送)を組み合わせたＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式が採用されている。最近では、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割）の技術によるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access：直交周波数分割多重接続）を用いたＯＦＤＭＡ方式が提案されている。
【０００３】
ＯＦＤＭは、データを変調する搬送波を、互いに直交した複数の「サブキャリア」（細分化された搬送波）に分割し、データ信号をそれぞれのサブキャリアに分散させて送信する方式である。
【０００４】
以下、ＯＦＤＭ方式の概要について説明する。
図８は送信側に用いられるＯＦＤＭ変調装置の構成を示すブロック図である。ＯＦＤＭ変調装置には、送信データが入力される。この送信データは、シリアル／パラレル変換部２０１に供給されて、低速な複数の伝送シンボルからなるデータに変換される。つまり、伝送情報を分割して、複数の低速なデジタル信号を生成する。このパラレルデータは、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部２０２に供給される。
【０００５】
パラレルデータは、ＯＦＤＭを構成する各サブキャリアに割り当てられ、周波数領域においてマッピングされる。ここで、各サブキャリアに対してBPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の変調が施される。マッピングデータは、ＩＦＦＴ演算を施すことによって、周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換される。これにより、互いに直交する関係にある複数のサブキャリアがそれぞれ独立に変調されたマルチキャリア変調信号が生成される。ＩＦＦＴ部２０２の出力は、ガードインターバル付加部２０３に供給される。
【０００６】
ガードインターバル付加部２０３は、図９に示すように、伝送データの有効シンボルの後部をガードインターバルとして、伝送シンボル毎に有効シンボル期間の前部にコピーを付加する。このガードインターバル付加部で得られたベースバンド信号は、直交変調部２０４に供給される。
【０００７】
直交変調部２０４は、ガードインターバル付加部２０３から供給されるベースバンドＯＦＤＭ信号に対して、ＯＦＤＭ変調装置の局部発振器１０５から供給されるキャリア信号を用いて、直交変調を施し、中間周波数（ＩＦ）信号もしくは無線周波数（ＲＦ）信号に周波数変換する。すなわち、直交変調部は、ベースバンド信号を所望の伝送周波数帯域に周波数変換した後に伝送路に出力する。
【０００８】
図１０は、受信側に用いられるＯＦＤＭ復調装置の構成を示すブロック図である。ＯＦＤＭ復調装置には、図８のＯＦＤＭ変調装置によって生成されたＯＦＤＭ信号が所定の伝送路を介して入力される。
【０００９】
このＯＦＤＭ復調装置に入力されたＯＦＤＭ受信信号は、直交復調部２１１に供給される。直交復調部２１１は、ＯＦＤＭ受信信号に対して、ＯＦＤＭ復調装置の局部発振器２１２から供給されるキャリア信号を用いて直交復調を施し、ＲＦ信号もしくはＩＦ信号からベースバンド信号に周波数変換し、ベースバンドＯＦＤＭ信号を得る。このＯＦＤＭ信号は、ガードインターバル除去部２１３に供給される。
【００１０】
ガードインターバル除去部２１３は、ＯＦＤＭ変調装置のガードインターバル付加部２０３で付加された信号を、図示しないシンボルタイミング同期部から供給されるタイミング信号に従って除去する。このガードインターバル除去部２０３で得られた信号は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２１４に供給される。
【００１１】
ＦＦＴ部２１４は、入力される時間領域の受信データをＦＦＴすることによって周波数領域の受信データに変換する。さらに周波数領域においてデマッピングされ、各サブキャリア毎にパラレルデータが生成される。ここで、各サブキャリアに施されたBPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の変調に対する復調がなされたことになる。ＦＦＴ部２１４で得られたパラレルデータは、パラレル／シリアル変換部２１５に供給されて、受信データとして出力される。
【００１２】
以上のようにＯＦＤＭは、搬送波を複数のサブキャリアに分割する方式である。そして、ＯＦＤＭＡは、上記ＯＦＤＭにおけるサブキャリアの中から複数のサブキャリアを集めてグループ化し、各グループを各ユーザに１つ又は複数割り当てて多重通信を行う方式である。上記各グループはそれぞれサブチャネルと呼ばれる。つまり、各ユーザは割り当てられた１つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行うのである。また、サブチャネルは通信を行うデータ量や伝播環境等に応じて適応的に増減して割り当てられる。
【００１３】
次に、ＯＦＤＭＡ方式を採用した通信システムにおけるチャネルの構成例を挙げ、説明する。
特許文献１には、下り回線（ダウンリンク）の通信を広帯域チャネルにより行い、上り回線（アップリンク）の通信を狭帯域チャネルにより行う、帯域幅の異なる非対称のチャネルによる通信方法が示されている。
図１１は、特許文献１における端末装置と基地局の間の伝送制御の構成である。アクセス方式としてＯＦＤＭＡ方式が適用され、上り回線と下り回線とで、１フレーム内の異なるタイムスロットが時分割で使用される。
【００１４】
１フレーム内の前半の所定数のスロットＴ１，Ｔ２，‥‥Ｔｎ（ｎは任意の整数）は、アップリンク期間Ｔｕのスロットとされ、端末装置から基地局への上り回線の伝送に使用されるスロットとしてある。１フレーム内の後半の所定数のスロットＲ１，Ｒ２，‥‥Ｒｎ（ｎは任意の整数）は、ダウンリンク期間Ｔｄのスロットとされ、基地局から端末装置への下り回線の伝送に使用されるスロットとしてある。このように、アップリンク期間とダウンリンク期間が互いに異なる（上り下りそれぞれの時間が異なっており、上り下りを構成するスロットが互いに異なる）フレームを上下非対称のフレームであるという。
【００１５】
図１２は、上記フレーム構成のデータが無線伝送されるチャネル構成例である。
この例では、使用可能周波数帯Ｂ０の下側と上側には、各広帯域チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の帯域幅よりも狭いガードバンド部Ｂ１及びＢ２が存在し、このＢ１，Ｂ２に、広帯域チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４よりも帯域幅が狭い狭帯域チャンネルＣＨ５，ＣＨ６を配置している。
【００１６】
このガードバンド部に配置された狭帯域チャンネルＣＨ５，ＣＨ６は、上り回線（アップリンク）での低速アクセス専用通信チャンネルとして使用し、図１１に示すフレーム構成の前半のアップリンク期間Ｔｕだけが無線伝送に使用される。
【００１７】
特許文献２には、下り回線（ダウンリンク）用及び上り回線（アップリンク）用のそれぞれの送信待ちセルの状況に基づいて、各通信相手に使用されるタイムスロットの割り当てを行うようにして、基地局と移動局の間で通信が行われる通信方法が示されており、非対称な各チャネルの送受信量及びＱoＳに応じてユーザチャネルを割り当てるＯＦＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用した通信装置が示されている。
図１３は、特許文献２の通信システムの構成を示す模式図である。基地局（ＢＴＳ）と移動局（ＭＳ）との間で、ＯＦＤＭＡ方式を採用した通信が行われる。
【００１８】
図１４は、特許文献２の無線通信装置に用いられるフレームフォーマットを示す模式図である。単位フレーム（１フレーム）は、図に示すように、アクセスチャネル（Ａｃｈ）、上り方向の制御チャネル（Ｃｃｈ）、下り方向の制御チャネル（Ｃｃｈ）、下り方向のユーザチャネル（Ｕｃｈ）、及び上り方向のユーザチャネル（Ｕｃｈ）を含む構成となっている。
下り方向のユーザチャネル及び上り方向のユーザチャネルのそれぞれが含むタイムスロット数は、固定されておらず、ユーザチャネルの割り当て結果に基づいて、境界線の位置が決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２０００−１１５８３４
【特許文献２】特開２０００−２３６３４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上述のような従来のＯＦＤＭＡ方式を採用した通信システムにおいては、各端末が基地局との間の通信に対しどのサブチャネル割り当てるかを示す情報をＭＡＰ情報と呼び、予め基地局から各端末へ通知される。さらに、従来のＯＦＤＭＡ方式では、下り回線（ダウンリンク）と上り回線（アップリンク）とのチャネル構成が非対称なフレーム構成となっている。そのため、上記通信システムでは、複数の端末それぞれに対するＭＡＰ情報を、ダウンリンクフレーム用のＭＡＰ情報とアップリンクフレーム用のＭＡＰ情報とに分けてそれぞれ送信する必要がある。
しかしながら、ダウンリンクフレームとアップリンクフレームのＭＡＰ情報をそれぞれ送信しなければならないため、ＭＡＰ情報の情報量が多く、この情報量の分の通信リソースが減少してしまう。そのうえ、ＭＡＰ情報を決めるための基地局の処理負荷が大きいという問題点がある。
【００２１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、通信リソースの減少を抑えて、基地局の処理負担を減らすことができるＯＦＤＭＡ方式の通信システム及び通信方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明に係る通信システムは、基地局と複数の端末との間において１つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行うＯＦＤＭＡ方式の通信システムにおいて、前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも１つの端末に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部と、前記複数の端末のうちの少なくとも１つの端末から前記基地局に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部と、を備え、前記ダウンリンクフレームにおいて、毎フレームごとに適応的に前記複数の各端末のうちの１つの端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置と、前記アップリンクフレームにおいて、毎フレームごとに適応的に当該端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置とは同じであり、前記基地局は、前記端末に対する前記サブチャネルの割り当てを示す割り当て情報を共通の情報として、当該端末に対し前記ダウンリンクフレームにおいて毎フレームごとに通知することを特徴とする。
また、前記割り当て情報は、各サブチャネル配置に対応したビット列で表される。
【００２３】
さらに、本発明の別の態様である通信方法は、基地局と複数の端末との間において１つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行うＯＦＤＭＡ方式の通信方法において、前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも１つの端末に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームと、前記複数の端末のうちの少なくとも１つの端末から前記基地局に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームと、を含み、前記ダウンリンクフレームにおいて、毎フレームごとに適応的に前記複数の各端末のうちの１つの端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置と、前記アップリンクフレームにおいて、毎フレームごとに適応的に当該端末に割り当てられる前記サブチャネルの配置とは同じ構成であり、前記基地局は、前記端末に対する前記サブチャネルの割り当てを示す割り当て情報を共通の情報として、当該端末に対し前記ダウンリンクフレームにおいて毎フレームごとに通知することを特徴とする。
そして、前記割り当て情報は、各サブチャネル配置に対応したビット列で表される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＯＦＤＭＡ方式の通信システム及び通信方法において、通信リソースの減少を抑えることができる。さらに、基地局の処理負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムにおいて、基地局及び端末の送信機能を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信方法に用いられるＯＦＤＭＡのフレーム構成を示す説明図である。
【図３】図２のフレームにおけるＭＡＰ構成の一例を示す説明図である。
【図４】サブチャネルのフォーマットを示す説明図である。
【図５】ダウンリンクの物理層（ＰＨＹ）のフォーマットを示す説明図である。
【図６】アップリンクの物理層（ＰＨＹ）のフォーマットを示す説明図である。
【図７】送信したＭＡＰ情報に対応するフレームを示す説明図である。
【図８】送信側に用いられるＯＦＤＭ変調装置の構成を示すブロック図である。
【図９】ガードインターバルを示す説明図である。
【図１０】受信側に用いられるＯＦＤＭ変調装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】特許文献１の端末装置と基地局の間の伝送制御の構成図である。
【図１２】図１１のフレーム構成のデータが無線伝送されるチャネル構成例である。
【図１３】特許文献２の通信システムの構成を示す模式図である。
【図１４】特許文献２の無線通信装置に用いられるフレームフォーマットを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る通信システムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本通信システムは、基地局（ＣＳ：cell station）と複数の端末（ＰＳ：personal station）との間において、各周波数帯毎に複数のサブチャネルで構成されたフレームによって通信を行うＯＦＤＭＡ方式の通信システムである。図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおいて、基地局及び端末の送信機能を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、基地局１０における送信機能としては、上位層から送られてきたデータを通信の優先度に応じてＱｏＳのクラス分けを行うＱｏＳ制御部１１、クラス分けされた優先度に応じて通信のスケジューリングを行うスケジューラ１２、後述するサブチャネルをスロット毎に割り当てる帯域割当部１３、端末２０に対して通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部１４、ダウンリンクフレームの信号を変調する変調部１５、無線信号を端末に対して送信する送信部１６、帯域割当部１３や変調部１５を制御して通信を管理する通信管理部１７を有している。ダウンリンクフレーム生成部１４は、ＱｏＳ制御部１１、スケジューラ１２を通じて上位層から送られ、帯域割当部１３を通じて各サブチャネルに割り当てられた物理フレームを４つ連続させてダウンリンクフレームを生成する。
【００２８】
また、端末２０における送信機能としては、上位層から送られてきたデータを通信の優先度に応じてＱｏＳのクラス分けを行うＱｏＳ制御部２１、クラス分けされた優先度に応じて通信のスケジューリングを行うスケジューラ２２、後述するサブチャネルをスロット毎に割り当てる帯域割当部２３、基地局１０に対して通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部２４、アップリンクフレームの信号を変調する変調部２５、無線信号を基地局に対して送信する送信部２６、帯域割当部２３や変調部２５を制御して通信を管理する通信管理部２７を有している。アップリンクフレーム生成部２４は、ＱｏＳ制御部２１、スケジューラ２２を通じて上位層から送られ、帯域割当部２３を通じて各サブチャネルに割り当てられた物理フレームを４つ連続させてアップリンクフレームを生成する。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態に係る通信方法に用いられるＯＦＤＭＡのフレーム構成を示す説明図である。
上記フレームは、基地局から端末への通信を行うダウンリンク期間のタイムスロットと、端末から基地局への通信を行うアップリンク期間のタイムスロットとが隣り合うように配置されている。
【００３０】
また、上記フレームにおける複数のサブチャネルの割り当てを示すフレーム構成は、ダウンリンク（基地局から端末へのリンク：下り回線）期間のフレームであるダウンリンクフレームと、アップリンク（端末から基地局へのリンク：上り回線）期間のフレームであるダウンリンクフレームとが連続し、且つ対称な構成となっている。ここで云う対称とは、ダウンリンクとアップリンクで、それぞれの期間が等しく、また、スロット数が等しいことを指す。
【００３１】
図２のフレーム構成は、例えば、従来より広く普及しているＰＨＳシステムと同様にタイムスロットが４個（Ｓ１〜Ｓ４）の場合の構成であり、縦軸が周波数軸、横軸が時間軸を示す。この構成により、従来のＰＨＳシステムに組み入れて使用が可能である。
【００３２】
図２において、ダウンリンク期間及びアップリンク期間は、共に周波数軸に対して、２８個の周波数帯に分割されている。最初の周波数帯に割り当てられるサブチャネルは、コントロールサブチャネルと呼ばれ、制御チャネル（ＣＣＨ）で使用している。
【００３３】
なお、上記の最初の周波数帯は、最も高い周波数帯あるいは最も低い周波数帯のどちらでも良い。
【００３４】
図２の例は、ＰＨＳシステムの例であり、コントロールサブチャネルＣ１〜Ｃ４には４つの基地局が割り当てられている。
【００３５】
そして、残りの２７の周波数帯（グループ）は、タイムスロット毎に時間軸方向に４個に分割され、全部で１０８のサブチャネルで構成されている。これらはデータを送受信するトラフィックサブチャネルＴ１〜Ｔ１０８である。つまり、さらに本実施の形態の通信システムにおけるＯＦＤＭＡ方式では、従来のＯＦＤＭＡ方式におけるサブチャネルが時間軸方向に分割されているためにサブチャネル数（エクストラサブチャネル数）が１０８と多い。
【００３６】
さらに、このトラフィックサブチャネルは、アンカーサブチャネルとエクストラサブチャネルと呼ばれるサブチャネルにより構成されている。
【００３７】
アンカーサブチャネルとは、どのサブチャネルをどの端末が使用するかを各端末に通知するために使用したり、再送制御でデータが正しくやりとりできたかを基地局と端末でネゴシエーションするために使用するためのサブチャネルであり、各端末に１つが通信開始時に割り当てられる。
【００３８】
エクストラサブチャネルとは、実際に使用するデータを送信するサブチャネルであり、１つの端末に対して、任意の数を割り当てることができる。この場合、割り当てられたエクストラサブチャネルが多いほど、帯域が広がるので高速な通信が可能となる。
【００３９】
次に、前記トラフィックサブチャネルの割り当てについて説明する。図３はサブチャネルの割り当ての一例を示す説明図である。この図３に示す例では、各トラフィックサブチャネルの割り当てを様々な模様によって示している。
【００４０】
図３に示す例では、コントロールサブチャネルにおける４つの基地局のうちＣ３の基地局の制御チャネルを示している。なお、Ｃ３、Ｔ２などの記号は図２に対応している。
【００４１】
ユーザ１の端末に対するアンカーサブチャネルとして、Ｔ５が割り当てられている。そして、ユーザ１の端末に対するエクストラサブチャネルとして、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１０、Ｔ１５、Ｔ１７、Ｔ２４、・・・、Ｔ１０５が割りあてられている。これらサブチャネルはダウンリンクとアップリンクとで共通である。
【００４２】
また、ユーザ２の端末に対するアンカーサブチャネルとして、Ｔ２３が割り当てられている。そして、ユーザ２の端末に対するエクストラサブチャネルとして、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ１８、Ｔ２０、・・・が割りあてられている。ユーザ２において、サブチャネルの割り当てはユーザ１と同様ダウンリンクとアップリンクとで共通である。
【００４３】
また、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１９、Ｔ２１、・・・、Ｔ１０７は他の基地局と他の端末の間で使用されており、Ｔ１６、Ｔ２２、・・・、Ｔ１０６、Ｔ１０８は使用していないサブチャネルである。
【００４４】
このように、図３に示した本実施の形態の通信システムにおけるフレーム構成は、ダウンリンク期間のフレームであるダウンリンクフレームとアップリンク期間のフレームであるアップリンクフレームとが連続し、且つ対称な構成となっている。
【００４５】
次に、サブチャネルのフォーマットについて図４を用いて説明する。
図４に示すように、１つの周波数帯は、ダウンリンクの４つのサブチャネルとアップリンクの４つのサブチャネルで構成されており、全体の時間軸上の長さは例えば５ｍｓである。
【００４６】
各サブチャネルはＰＲ（PRiamble）、ＰＳ（Pilot  Symbol）、その他のフィールドにより構成され、時間軸上の長さは例えば６２５μｓである。
ＰＲはプリアンブルであり、フレーム送信の開始を認識させ、同期をとるタイミングを与えるための信号である。
ＰＳはパイロットシンボルであり、搬送波の絶対位相を正しく識別するために位相の基準を得るための既知の信号波形や、既知のデータのことである。
Sub  channel  payloadはサブチャネルペイロードであり、物理層（ＰＨＹ）のデータを収容する部分である。
【００４７】
次に、ダウンリンクの物理層（ＰＨＹ）のフォーマット図５を用いて説明する。
アンカーサブチャネルのサブチャネルペイロードの構成は、ＭＡＰ、ＡＣＫＣＨ、ＰＨＹペイロードなどの各フィールドで構成されている。そして、各エクストラサブチャネルのサブチャネルペイロードに収容されたＰＨＹペイロードがこれに連結される。最後のエクストラサブチャネルの終わりの部分はＣＲＣフィールドが設けられている。
【００４８】
上記ＭＡＰフィールドに収容されたビット配列は、端末に送信するＭＡＰ情報（当該端末に対し、使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報）であり、１フレームに含まれるトラフィックサブチャネルに番号を付けて、これに対応したビット列として表している。
【００４９】
例えば、第ｎ番目のトラフィックサブチャネルに対応するビットが“１”であれば、この第ｎ番目のトラフィックサブチャネルは当該端末に割り当てられて使用可能であることを通知する。また、第ｎ番目のトラフィックサブチャネルに対応するビットが“０”であれば、この第ｎ番目のトラフィックサブチャネルは当該端末では使用不可能であることを通知する。
【００５０】
例えば、図３のフレーム構成の例におけるＭＡＰ情報は次のようになる。
ユーザ１の端末に対して送信されるＭＡＰ情報のビット配列は、「０１０１０１１１１１００００１０１・・・１０００」となる。
また、ユーザ２の端末に対して送信されるＭＡＰ情報のビット配列は、「００００００００００００１１０００１０１・・・」となる。
【００５１】
次に、アップリンクの物理層（ＰＨＹ）のフォーマット図６を用いて説明する。
アンカーサブチャネルのサブチャネルペイロードの構成は、ＲＭＡＰ、ＡＣＫＣＨ、ＰＣ、ＰＨＹペイロードなどの各フィールドで構成されている。そして、各エクストラサブチャネルのサブチャネルペイロードに収容されたＰＨＹペイロードがこれに連結される。最後のエクストラサブチャネルの終わりの部分はＣＲＣフィールドが設けられている。
【００５２】
ＲＭＡＰは、基地局から指示されたサブチャネルが使用できるか否かを端末が判断して基地局へ返信するものである。例えば、端末の近くに他の端末や他の基地局などが存在し、これらからの干渉波による妨害レベルが大きくて、これに該当するサブチャネルでの正常な通信を行うことができない場合などは、該当するサブチャネルは使用できないとして基地局へ返信する。即ち、使用できないサブチャネルに該当するＲＭＡＰのビットを“０”にする。
【００５３】
例えば、基地局からある端末へダウンリンクにて送信されたＭＡＰ情報（ＭＡＰのビット配列）が「１０１１０・・・」であるときに、第３番目のサブチャネルを端末側が使用できないと判断した場合には、第３番目のビットを“０”とする。よって、この場合は「１００１０・・・」という配列のＲＭＡＰをアップリンクにて基地局側に返信する。
【００５４】
次に、送信したＭＡＰ情報に対応するフレームについて図７を用いて説明する。
基地局は、（１）のダウンリンク期間におけるアンカーサブチャネルに含まれるＭＡＰフィールドで、端末に対して通信権を通知する（（１）のタイミングで指示する）。
次に、通知されたＭＡＰ情報には、使用するエクストラサブチャネルが指示されており、この使用を指示されたエクストラサブチャネルを用いて（２）あるいは（３）のフレーム（のタイミング）で通信を行う。
【００５５】
次に、（２）あるいは（３）のフレームのどちらで通信を行うかは、基地局と端末の接
続の初期段階で決定され、復調の処理速度が遅い端末などの条件により、通信可能なフレームが（２）あるいは（３）と決定される。なお、一度決定されれば、（２）あるいは（３）のフレームのどちらで通信を行うかは通信終了まで変わらない。
【００５６】
このように、本実施の形態の通信システムにおけるＯＦＤＭＡ方式では、サブチャネル数（エクストラサブチャネル数）が１０８と多いために各ユーザに割り当てることのできるサブチャネルの数も当然大きい。従ってＭＡＰ情報も必然的に大きくなり、仮にダウンリンクに加え、アップリンクにおいてもＭＡＰ情報のやり取りを基地局と端末の間で行うとすると通信リソースを多く使用してしまい本来のデータを通信するためのペイロードが減ってしまうことになる。
【００５７】
しかしながら、本実施の形態の通信システムにおいては図３に示すようにダウンリンク期間のフレームであるダウンリンクフレームとアップリンク期間のフレームであるアップリンクフレームとが連続して、且つ対称な構成となっているので、アップリンクのサブチャネル割り当てをダウンリンクと共通にしておけば、ＭＡＰ情報を例えばダウンリンクのみで基地局から端末に通知することにより、アップリンクにおけるＭＡＰ情報の通知は不要になり、本来のデータを通信するペイロード部を多く確保することができ、スループットを向上できる。
【００５８】
以上、詳述したように、本発明の実施の形態に係る通信システムは、基地局１０から複数の端末のうちの少なくとも１つの端末２０に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部１４と、複数の端末のうちの少なくとも１つの端末２０から基地局１０に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部２４と、を備えており、ダウンリンクフレームとアップリンクフレームとは連続し、且つ対称な構成である。
これによって、通信リソースの減少を抑えることができるので、基地局１０の処理負担を減らすことができる。さらに、従来のＰＨＳシステムとの互換性を維持することもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  基地局
１１、２１  ＱｏＳ制御部
１２、２２  スケジューラ
１３、２３  帯域割当部
１４  ダウンリンクフレーム生成部
１５、２５  変調部
１６、２６  送信部
１７、２７  通信管理部
２０  端末
２４  アップリンクフレーム生成部
Ｓ１〜Ｓ４  タイムスロット
Ｃ１〜Ｃ４  コントロールサブチャネル
Ｔ１〜Ｔ１０８  トラフィックサブチャネル
【図１】
2010022057.tif 000003
【図２】
2010022057.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010022057.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010022057.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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